@Lenciel

雨燕为什么做晚祷飞行

今天和蒙爷聊了会儿雨燕。

每个人都有压力很大的时候,哪怕是做个小孩儿也不例外:学习的困难、生活的麻烦、被冷落或欺负、父母批评或吵架、很看重的演出或者比赛就在明天…

我有一个办法。

睡觉之前,躺在床上,数一数自己和地球中心还隔着多少东西:地板->地基->地壳->地幔->地核。

咦,太少了。

那我们向上:屋顶->对流层->平流层->中间层->热层->外逸层->地球邻域->太阳系->太阳系星际邻域->银河系->银河系本星系团->室女座超星系团->双鱼-鲸鱼座超星系团复合体->可观测宇宙……

不是对自己能记住多少东西进行检验,而是无论这天遇到了怎样的事情,试着跳脱出来,用想象力搭一个避难所:想一想,你的床下面有那么多东西,你的头顶上有那么多东西。人类的种种事务、考验、争斗、拥挤、喧闹,那些永远没有办法和解的个体、群体、民族、国家,它们在这些东西面前是多么的渺小和短暂。

有时候,我们必须从繁琐的细节里跳脱出来,跑到这样的尺度来看看那些被日常生活遮蔽的事物:我们需要什么,我们需要改变什么,我们下一步该做什么。

是雨燕教会我的这招:大多数时候它们生活在厚重而复杂的气流中。它们在这部分空域里洗澡、睡眠、觅食、交配,完成属于它们的几乎整个生活。但是为了明确自己接下来行动的方向,它们进行晚祷飞行。在太阳落山之后,它们以令人惊讶地速度飞到大气边界层的最高点。

通过来到更高、更广阔的领域,它们探询影响自己日常生活的背后的力量。并且,它们会把得到的结论分享出来:因为各种原因不能进行晚祷飞行的个体,也会被通知,得以与整个鸟群保持一致行动。

目录

永不落地的无脚鸟

《阿飞正传》里,张国荣演的旭仔说:

我听人讲过,这个世界有种鸟是没有脚的,它只可以一直飞啊飞,飞到累的时候就在风里睡觉……这种鸟一生只可以落地一次,那就是它死的时候。

如果你去搜索「无脚鸟」,大概率会进入「极乐鸟」的词条:这种生活在热带森林中的鸟被带回欧洲的时候,商人除去了它们的脚以方便做标本,结果欧洲人误以为这种鸟没长脚于是给它们起名「Paradisaea apoda」:apoda 就是无足目

极乐鸟很好看,但是很笨重,不太能飞。

所以旭仔说的无脚鸟不可能是它。

那是什么?

其实 apoda 源于希腊语 ápous ,没有脚的意思。这世界上还有一种动物,科和属也都来自于这个词,那就是雨燕1

的确,你平时很难看到燕子落地,所以常常有人说,燕子是不落地的。

但雨燕在这方面特别厉害:出生后的雏鸟,只要学会飞行,便不会再回到原来的巢穴,而是飞个不停。通过捆绑传感器,科学家发现很多雨燕可以连续飞行十个月以上:边吃边飞,边睡边飞,边交配边飞,停下来的时候,只有去窝里喂喂刚出生的孩子。

这比较符合那段台词。

不可思议的小个子

我知道雨燕是因为苹果发布 Swift 这门编程语言的时候,我查了一下这个单词的意思,然后就很迷茫:这种叫 swift 的燕子,和 swallow 是啥区别。

稍微深挖一下,我就感觉,这动物是不是外星生物。不是那种深海里捕获的鱼给人的那种它好像明显不属于我们这个世界的感觉。而是这种体重百十来克,结构简单明了,毛色平淡无奇的东西,有太多不可思议的地方。

它们是世界上速度最快的鸟

它们仿佛对人类的护照制度开启嘲讽一般,片刻不停地横跨大陆迁徙。

它们特别擅于使用气流,喜欢聚集在低气压复杂而不稳定的空气中,享用丰富的昆虫,却总是可以避开大雨天。

像其他鸟类一样2,它们可以让一半的大脑进入睡眠状态,另一半则处于清醒状态。但是有可能雨燕还可以进入闭上双眼的快速眼动睡眠,这时它们的飞行是「全自动」的,至少在短时间内如此3

因为从不落地,它们的巢是用自己的唾液粘合各种从空中抓来的东西组成的: 花瓣、树叶、纸片、蝴蝶、隔壁老王发霉的胸毛、被热气流送上高空的一缕干草。第二次世界大战期间,丹麦和意大利的雨燕甚至在飞机被击毁时,抓住了很多机翼上的锡箔片去筑巢,bling bling。

但它们可能最令人疑惑的行为是所谓的「晚祷飞行」:在温暖的夏日夜晚,哪怕是刚刚下了蛋的雨燕也不会呆在窝里。它们成群结队地在屋顶上尖叫,然后聚集起来,一起嚣叫着飞向高空。因为数量众多,虽然受到空气和距离的影响,叫声仍然清晰可循。然后,突然间,仿佛是被外太空的什么东西召唤,它们在同一时刻变得沉默,然后越飞越高,直到从视野中消失。这些上升的动作被称为 「vesper flight」,vesper 这个拉丁语指的是黄昏时信徒进行的一天中最后也是最庄严的祈祷。

很多年以来,晚祷飞行一直被认为是雨燕想要飞到更高的高空中进入睡眠状态。

即便是到今天科学家已经发现并非如此,大量的科普文章仍然是这么说的

为什么做晚祷飞行

1979 年夏天,一位名叫 Luit Buurma 的生态学家和飞机撞击科学专家开始在荷兰进行雷达观测,来确保飞行安全。

他很快发现,Ijsselmeer 广阔的水域上空,有来自阿姆斯特丹和周边地区的成群结队的雨燕。Buurma 使用一个特殊的数据处理器,连接到 Friesland 北部的一个大型军用防空雷达,以便更仔细地研究它们的行动。

他发现,雨燕并没有睡觉。并且在高空活动几个小时后,它们还会再次回到水面上觅食。

然后,Buurma 还发现: 雨燕并不只是在晚上进行这种被称为「晚祷飞行」的活动,在黎明前这些鸟又做了一次同样的事情。

自从 Buurma 的观测以来,其他科学家对雨燕的这种飞行做了很多深入的研究。具有物理学背景的生态学家 Adriaan Dokter 已经使用气象雷达来发现更多关于这种现象的信息。他和他的合作者写道,雨燕可能是在收集气候信息:温度、风速、风向等等。它们的晚祷飞行把它们带到所谓的对流边界层(CBL,Convective Boundary Layer)的顶部。

太阳加热地面,产生上升和下降的对流气流,这层潮湿、活动的大气,是雨燕的日常生活区。一旦雨燕到达这一层的顶部,它们就会暴露在一股风中。这股风不会受到下面对流气流的影响,而是取决于大规模天气系统的运动。通过飞到这些高度,雨燕不仅可以看到在薄暮的地平线上迎面而来的锋面系统,而且它们还可以利用风和云的运动来评估这些系统未来可能的路线。

它们在预测天气。

不仅如此。正如 Dokter 和他的同事所写的那样,它们还通过复杂的相互作用的罗盘机制来确定自己的方向。在黄昏时分,雨燕可以接触到所有的雨燕。然后通过飞到高空,它们可以看到头顶上星星的散射图案,来校准他们的罗盘,并根据天空中最强、最清晰的光偏振图案来确定方位。

星星、风、偏振光、磁力线、百里之外遥远的云堆、翅膀划过的清澈冷空气,以及在它们之下静谧的充满人类痕迹的,正在步入黑暗或者迎来黎明的自然世界。它们身上没有连接着北斗或者 GPS 的手机,却如此安静、精确、完美地定位了自己。

行为生态学家 Cecilia Nilsson 和她的团队发现雨燕平时并不特别抱团,但做「晚祷飞行」的时候特别集中。它们每天晚上像羊群一样上升,然后逐渐下降,而到了早晨,它们再来一次,然后回到地面解散。

原来,为了做出正确的决定,它们使用了某种共识算法4,以便做出最佳的导航决策。这点很值得人类学习:无论自以为多么睿智,人都很容易陷入到认知的局限中。如果和周围的人广泛而深入地交换信息,下一步做什么的决定就一定会得到改善。雨燕所做的就是和其他雨燕交换它们看到了什么,然后,事情可能就变得简单了: 只需要跟随共识后的大部队。

多余的话

我们每个人都有自己的日常生活,吃喝拉撒,工作思考。这是一个充满希望和忧虑、成本和利益、计划和中断,身体紧紧张张,情绪起起落落的领域。随着年纪越来越大,你会惊讶于自己的注意力有多么容易分散,你会感觉自己就像随时被意料之外的大风和降雨搞得偏离航线的雨燕一样。

我在开头说的办法,是应对这些困难的一种可能,未必就是它。每个人都需要找到自己的方式,每个人找到的途径都各不相同。可能是长期专注的一种爱好,可能是碰巧遇到的愉快经历,但更可能是碰巧遇到的一次伤心,我也不知道。

我们必须为自己构建这层保护机制。它看起来很虚无,但谁又能承受太多的现实呢。

我的愿望是,你为自己构建的保护机制,不是淋着雨去跑步,不是窝在沙发看几部电影,不是缓缓地喝下一瓶瓶冰啤酒…飞起来,到更大的尺度里,到时空的边界,清醒、冷静、超脱地俯瞰……

Reference

  • Katherine Rundell.Consider the Swift. London Review. 2019.08.15
  • Lockley, R M.(1969). NON-STOP FLIGHT AND MIGRATION IN THE COMMON SWIFT APUS APUS. Journal of African Ornithology,40(1):265-269
  • Anders Hedenström,Gabriel Norevik,Kajsa Warfvinge,Arne Andersson,Johan Bäckman,Susanne Åkesson.(2016). Annual 10-Month Aerial Life Phase in the Common Swift Apus apus. Current Biology,26(22):3066-3070
  • Rattenborg NC. (2006). Do birds sleep in flight?. Naturwissenschaften,93(9):413-25
  • T Alerstam, JW Chapman, J Bäckman, AD Smith, H Karlsson, C Nilsson,Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 278 (1721), 3074-3080
  • Niels C Rattenborg, Bryson Voirin, Sebastian M. Cruz, Ryan Tisdale, Giacomo Dell’Omo, Hans-Peter Lipp, Martin Wikelski & Alexei L. Vyssotski .(2016). Evidence that birds sleep in mid-flight. Nature Communications, 7:12468
  • Liechti F,Witvliet W,Weber R,BächlerE.(2013). First evidence of a 200-day non-stop flight in a bird. Nat Commun,4:2554
  1. 雨燕科(Apodidae)属(Apus)都来源于希腊语 ápous ,最常见的品种便是普通雨燕(Apus apus),俗称 swift。 

  2. 其实很多动物都会这招。海豚可以一边游泳一边睡觉就靠得是这个,所以一点点麻醉剂就可以要了海豚的命:当平衡被打破,它会淹死。 

  3. 在第一次世界大战期间,一名法国飞行员在一次特殊夜间行动中,在 10000 英尺的高空切断了引擎,然后安静地、近距离地在敌人阵线上空盘旋,微风吹拂着他,满月在头顶上空盘旋。「我们突然发现自己」,他后来在笔记里写道,「飞到了一群奇怪的鸟儿中间。它们散得很开,似乎一动不动,或者至少没有对我们的飞机表现出明显的反应。如果不是因为飞机下方正好是一片白色的海洋,我们可能都观察不到它们的存在。” 

  4. 那么这些家伙是用的 Paxos,Raft 还是什么办法呢?大概我们得首先破解它们的通信协议。 

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